Файл: Зингер А.С. Ореолы рассеяния нефтяных и газовых залежей.pdf

.намики подземных вод значительно раньше описано в лите­ ратуре по поисковой геохимии и различным геохимическим методам поисков рудных полезных ископаемых (Н. И. Сафронов, 1936, В. А. Соколов, 1956, И. И. Гинзбург, 1957, А. А. Сауков, 1963 и др.).

При исследовании газовой составляющей подземных вод Куйбышевского Поволжья А. И. Чистовский (1963) впервые на фактическом материале отметил зависимость распределе­ ния газовых компонентов от расположения вод по отношению

стовского, наблюдается четкая зависимость газовой составля­ ющей подземных вод от расстояния до залежи. При удалении от последней происходит равномерное (во все стороны) умень­ шение содержания в водах метана, тяжелых углеводородов и увеличение азота. Такое непостоянство форм рассеяния ми­ грантов залежей вполне понятно и связано с различным про­ явлением динамики подземных вод в различных частях раз­ реза исследуемой территории.

В последнее время Е. В. Стадник (1967) на основании ма­ териалов по Нижнему и Среднему Поволжью также отмечал проявление «лобового» и «тылового» эффектов влияния зале­ жей, однако уже безотносительно к их расположению в раз­ личных гидродинамических зонах. По данным Е. В. Стадника, этот эффект проявляется в увеличении газонасыщенности пла­ стовых вод, содержания метана, тяжелых углеводородов, кис­ лых компонентов, бензола, аммония и в уменьшении концент­ раций сульфатов вод в тыловой части залежи по сравнению с лобовой.

Данные представления теоретически являются безуслов­ но обоснованными в случае наличия движения подземных вод.

должны бы иметь вытянутую форму по направлению движе­ ния вод. Согласно расчетам А. И. Чистовского, в тыловой ча­ сти залежи должна образовываться зона практически посто­ янной концентрации мигрантов залежей. «В лобовой части дальность диффузионного проникновения будет значительно меньше, чем в условиях застойного режима. Влияние залежи в этом направлении может проявляться всего лишь на десятки метров».

.144

Таким образом, форма фиксируемых аномалий при прояв­ лении указанных эффектов должна бы скорее всего напоми­ нать «веер», т. е. такую форму, когда рассеяние расходится главным образом в одном направлении от источника мигра­ ции, а не «ореол», являющийся, по определению X. Э. Хоукеса (1954), более или менее симметричным рассеянием, сосре­ доточенным вокруг месторождения.

Достаточно большого и подробного фактического материа­ ла, на котором можно было бы специально рассмотреть формы фиксируемых аномалий по залежам нефти и газа Нижнего

. Поволжья, не имеется. Это связано с тем, что методика такого рода анализа требует наличия скважин, сравнительно равно­ мерно распределенных на структурах и находящихся пример­ но в одинаковых геологических условиях.

Отдельные данные указывают на симметричную форму рассеяния мигрантов залежей, повторяющую форму структур как на территории Поволжья, так и в ряде других нефтегазо­ носных районов. Так, например, Л. К. Гуцало (1967), иссле­ дуя рассеяние залежей нефти и газа, отраженное в особен­ ностях подземных вод Днепровско-Донецкой впадины, пишет: «В каждом конкретном случае форма ореола десульфирования в основном повторяет форму залежи...» и далее «...аммо­ нийные, радиевые и стронциевые аномалии в пластовых водах образуются и существуют только в пределах распространения от залежи ореола углеводородных газов. Причем размер и форма ореола определяются в основном размером и формой ореола углеводородных газов». Поскольку в подземных водах максимальная упругость углеводородных газов обычно наблю­ дается у контура нефтяной или газовой залежи и по мере уда­ ления от зоны контакта падает, в указанном направлении про­ исходит одновременно и уменьшение концентраций аммония, радия и стронция.

Приведенные'сведения о распределении состава водораст­ воренного газа и органического вещества подземных вод в окрестностях нефтяных, газонефтяных и газовых залежей Нижнего Поволжья также скорее говорят об определяющем влиянии удаления этих вод от источника миграции. Так или иначе, но пока не представляется возможным практически определить зависимость масштабов и формы рассеяния боль­

Конкретные условия, определяющие масштабы пластовой

миграции компонентов залежей, конечно, не исчерпываются приведенными данными, характеризующими лишь некоторые, как закономерные, так и случайные явления тех природных обстановок, в которых этот процесс протекает. Отсутствие спе­ циально подобранного фактического материала, определяю­ щего природные условия миграции в породах разного литологического состава в зависимости от величины пластового дав­ ления и давления насыщения в залежах различных типов с учетом интенсивности биохимических процессов (вообіде оставшихся вне поля зрения данной работы), серьезно затруд- • няет всестороннее рассмотрение данной проблемы. Тем не ме­ нее проведенный анализ позволил получить достаточно опре­ деленные представления о масштабах пластового рассеяния залежей и роли тех факторов, которые определяют эти мас­ штабы.

На основании его можно сделать следующие выводы:

1. При прочих равных условиях пластовый ореол влияния, отраженный в составе водорастворенного газа и органическо­ го вещества подземных вод, для большинства нефтяных, газо­ нефтяных и газовых залежей Нижнего Поволжья, приурочен­ ных к не осложненным дизъюнктивными нарушениями струк­ турам, составляет, как правило, 1500—2000 м.

2. Крупные залежи типа Коробковской (приуроченной к известнякам нижнебашкирских, намюрских и окско-серпухов- ских отложений) характеризуются большими масштабами пластового ореольного рассеяния, превышающими 2000 м. Од­ нако, судя по результатам предыдущих исследований, прове­ денных нами с учетом расстояний, отделяющих продуктивные структуры от непродуктивных, ориентировочно можно допу­ стить, что и в этих случаях пластовое рассеяние залежей вряд ли будет более 3000—4000 м.

3. Значительное влияние на масштабы пластового ореоль­ ного рассеяния оказывают дизъюнктивные нарушения. Они могут выполнять роль экранов, если по плоскости сброса пласт, по которому происходит миграция, контактирует с труд­ нопроницаемыми породами. При этом условии размеры орео­ лов могут быть сокращены и определяться расстоянием от залежи до линии тектонических нарушений.

Если нарушения образовались после формирования зале­ жей и они способствовали перемещению нефти и газа из одних блоков структуры в другие, то подземные воды, которые ра­ нее окружали эти залежи; < отражают как первичные, так и вто­ ричные ореолы расстояния. Размеры сформировавшихся та-

146

ким образом ореолов смешанного типа могут быть довольно значительными и достигать 3000 м (Любимовское месторож­ дение) .

4.Небольшие масштабы пластового ореольного рассеяния залежей, не превышающие 500—1000 м, связаны главным об­ разом с малыми размерами источников миграции. Отсутствие ореольного влияния залежей не типично и возможно только в условиях резко нарушенного фазового равновесия между за­ лежами и окружающими их водами.

5.Приведенные фактические данные, характеризующие масштабы пластовой миграции из залежей нефти и газа, соиз­ меримы с теоретическими расчетами расстояний диффузион- -

Судя по этим расчетам, при значении коэффициентов диф­ фузии («Д»), равном 1 -10—6 см2/сек, и при продолжительности миграции 100 млн. лет, дальность диффузий метана не пре­ вышает 4000 м, а при продолжительности 200 млн. лет и том же значении «Д» — 6000 м. Если учесть, что эти расчеты сде­ ланы только для метана, скорость миграции которого как наи­ более легкого газообразного углеводорода наивысшая, легко представить, что для гомологов метана эти значения будут су­ щественно меньшими. Проведенные П. Л. Антоновым расчеты сделаны, исходя из предположения, что миграция осуществля­ ется в пласты, как бы свободные от газа и, таким образом, до-

\

Таблица 43

Значение коэффициента диффузии метана через горные породы (по данным П. Л. Антонова)

пускается максимальный градиент концентрации между источ­ ником миграции и окружающей средой. На самом деле, как мы уже отмечали, мигранты залежи попадают в среду, насы­ щенную газом. Эта фоновая газонасыщенность, снижая раз­ ницу в значениях концентраций между источником миграции и средой, в которой эта миграция происходит (фон), также сократит масштабы рассеяния залежей.

6. Приведенные данные о масштабах пластового влияния залежей Нижнего Поволжья соизмеримы также и с ореолами рассеяния, фиксируемыми в других нефтегазоносных регионах. Так, на основании расчетов и фактических данных по газовой составляющей подземных вод *>Куйбышевского Поволжья, А. И. Чистовский установил, что влияние залежей в девонских отложениях может быть прослежено на расстояния, не пре­

Л. К. Гуцало (1967) также приводятся близкие значения мас­ штабов пластового ореольного влияния залежей, отмечаемые в водах на расстоянии от нескольких сотен до 1500—2000 м по простиранию продуктивного пласта.

148